蜂窩技術(shù)怎樣用可以擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備近來出現(xiàn)在從消費(fèi)類電子產(chǎn)品（如可穿戴設(shè)備和智能家居傳感器）到工業(yè)自動(dòng)化，醫(yī)療保健，倉(cāng)儲(chǔ)物流等各個(gè)領(lǐng)域。許多對(duì)集中式臺(tái)式機(jī)，筆記本電腦和移動(dòng)計(jì)算世界有意義的技術(shù)和協(xié)議對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在創(chuàng)建的超低功耗設(shè)備的分散式網(wǎng)絡(luò)并不具有同等效力。

Wi-Fi和藍(lán)牙是消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，并不能很好地轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi具有不錯(cuò)的范圍，但耗電量很大。藍(lán)牙功耗低，但射程差。兩種解決方案都不能很好地?cái)U(kuò)展，因?yàn)樗鼈冃枰?事實(shí)上，對(duì)于已經(jīng)存在的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)問題有一個(gè)可行的解決方案，我們每天都使用它，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)一詞涵蓋了各種各樣的“事物”，從消費(fèi)者方面的智能恒溫器和白色家電到工業(yè)方面的壓力傳感器，水表和智能灌溉系統(tǒng)。但是，雖然它們所服務(wù)的應(yīng)用程序和市場(chǎng)可能非常多樣化，但物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具有一些關(guān)鍵特性。

許多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都是電池供電的。對(duì)于移動(dòng)應(yīng)用，例如可穿戴設(shè)備或資產(chǎn)跟蹤器，電池電源是唯一的解決方案。然而，即使是沒有花時(shí)間四處移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如智能水表，管道壓力傳感器或工業(yè)自動(dòng)化過程中的恒溫器，也可以為了方便而使用電池供電，因?yàn)榭赡軟]有現(xiàn)成的主電源附近。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常位于意外且通常不方便的地方。雖然大多數(shù)消費(fèi)者和企業(yè)電子設(shè)備都放在我們的辦公桌，家里或辦公室里，并且可以依靠方便地接入電力，Wi-Fi和蜂窩接收，并且為了維護(hù)目的而難以到達(dá)，但事實(shí)并非如此。物聯(lián)網(wǎng)。智能停車計(jì)時(shí)器可能位于地下車庫(kù)，蜂窩接收不良，附近沒有電源。壓力傳感器可以位于沙漠中的遠(yuǎn)程管道中。資產(chǎn)跟蹤器可以填充到運(yùn)輸容器的底部，并且一次幾個(gè)月不可訪問。

最后，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的部署數(shù)量超過了歷史上幾乎任何其他類別的電子設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序通常在大量部署時(shí)最有效，而不是每人一臺(tái)計(jì)算機(jī)。無論是作為停車計(jì)時(shí)器，信標(biāo)，灌溉傳感器還是資產(chǎn)跟蹤器，物聯(lián)網(wǎng)部署通常都是數(shù)十，數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)分立設(shè)備。

這些特性包括電池供電，移動(dòng)或遠(yuǎn)程安裝以及大規(guī)模部署，為物聯(lián)網(wǎng)連接帶來了獨(dú)特且看似矛盾的一系列挑戰(zhàn)。所使用的通信協(xié)議需要是無線的并且具有良好的穿透性，而且還具有最小的功耗以允許長(zhǎng)電池壽命和不頻繁的維護(hù)。

Wi-Fi是用于消費(fèi)者和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)無線協(xié)議，具有良好的范圍和滲透率，但本質(zhì)上是耗電的，因此不適合電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。藍(lán)牙雖然功耗低，但在實(shí)際環(huán)境中的范圍有限，影響了除最小規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署之外的其他所有環(huán)境。需要另一個(gè)解決方案，蜂窩似乎是最好的路線。

在某些方面，移動(dòng)電話與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備共享許多特征。這些電池供電的移動(dòng)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，充滿了大量的傳感器，并將我們的物理世界與云接口連接起來。因此理想的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議可能具有某些細(xì)胞屬性是有道理的。

蜂窩網(wǎng)絡(luò)最顯著的好處是它為最終用戶提供了一種非常容易設(shè)置和易于使用的通信協(xié)議。如前所述，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)需要路由器連接到互聯(lián)網(wǎng)和客戶端設(shè)備，然后需要隨后進(jìn)行編程以連接到Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)需要類似的步驟。

另一方面，蜂窩網(wǎng)絡(luò)要求最終用戶在其設(shè)備中簡(jiǎn)單地安裝SIM卡，然后設(shè)備自身進(jìn)行配置并自動(dòng)連接到可用網(wǎng)絡(luò)。如果將設(shè)備移動(dòng)到其他位置，只要有兼容的網(wǎng)絡(luò)，它就會(huì)自動(dòng)切換。沒有配置，沒有路由器設(shè)置，沒有設(shè)置密碼，并且最終用戶調(diào)試的連接問題非常少。它很簡(jiǎn)單。

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這種易于使用的網(wǎng)絡(luò)可以改變游戲規(guī)則。無需聘請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)專家來規(guī)劃需要多少臺(tái)路由器來支持一定數(shù)量的設(shè)備，配置它們?nèi)缓笈渲每蛻舳嗽O(shè)備，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的即插即用特性使最終用戶無需添加物聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)部門。

蜂窩連接也是可大規(guī)模擴(kuò)展的。隨著更多設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)，無需購(gòu)買和配置其他路由器。只要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，擴(kuò)展只是意味著添加更多設(shè)備。

盡管我們?cè)谥悄苁謾C(jī)中熟悉的蜂窩連接具有其固有的優(yōu)勢(shì)，但它并不適合大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。任何為智能手機(jī)購(gòu)買移動(dòng)電源的人都知道，LTE連接可以快速耗盡電池。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，它需要擁有合適的基礎(chǔ)設(shè)施，以使其充分發(fā)揮其潛力。雖然傳統(tǒng)的無線協(xié)議（如Wi-Fi和藍(lán)牙）已經(jīng)為我們所熟悉，但它們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)實(shí)施所期望的規(guī)模上并不能很好地發(fā)揮作用。來自3GPP組的LTE標(biāo)準(zhǔn)的最新版本引入了該蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的新類別，以專門解決物聯(lián)網(wǎng)用例。通過調(diào)整帶寬以匹配物聯(lián)網(wǎng)要求，這些LTE類別可以實(shí)現(xiàn)非常低的功耗和強(qiáng)大的信號(hào)穿透。電池壽命可達(dá)數(shù)年，而且設(shè)備將具有遠(yuǎn)程連接和蜂窩通信的固有移動(dòng)性的優(yōu)點(diǎn)。但最重要的是，基于LTE的物聯(lián)網(wǎng)連接提供了令人難以置信的易于設(shè)置和可擴(kuò)展性。

來源：朗銳智科